Qual è stata la prima misurazione astronomica che ha dimostrato che "la Terra è circondata dal vuoto"?


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La domanda Chi è stato il primo a rendersi conto che la Terra è circondata dal vuoto? è stato chiuso perché alcuni utenti hanno ritenuto che le risposte a una diversa domanda in un altro sito SE rispondessero: chi è stato il primo a postulare che lo spazio fosse un vuoto?

Per me la distanza tra realizzare e postulato è astronomica!

A parte questo, ho posto una nuova domanda: qual è stata la prima misurazione astronomica che ha dimostrato che "la Terra è circondata dal vuoto"?

Dimostrando che sto parlando di una misurazione che mostra che lo è, o almeno è probabile che la Terra sia circondata dal vuoto. Dovrebbe essere qualcosa di simile che potrebbe essere presentato come prova scientificamente convincente ad altri scienziati dell'epoca, senza vincoli di predisposizioni non scientifiche (ad esempio religione, rivalità, filosofia ...)


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Sto votando per chiudere questa domanda come fuori tema perché questa è una domanda più adatta alla storia della scienza e della matematica SE .
StephenG

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@StephenG più adatto non è un motivo riconosciuto per chiudere una domanda. Ecco perché non ti viene presentato come opzione. A meno che tu non possa dimostrare che questo è chiaramente fuori tema, dovresti ritirare il tuo voto stretto. OP decide dove chiedere, non si vota per chiedere altrove. Abbiamo un historytag con 93 domande.
uho

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@StephenG Penso che l'ultimo paragrafo offra un chiaro argomento sul perché questa è una domanda diversa, dagli un'altra lettura. Nel frattempo il tuo motivo stretto non è valido, il sito ha una lunga serie di domande ben accette sulla storia dell'astronomia.
uho


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È comunque sorprendente che una risposta più o meno chiara non possa essere trovata rapidamente.
Alchimista,

Risposte:


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Torricelli, l'inventore del barometro a mercurio (~ 1644) sosteneva che l'altezza della colonna di mercurio era governata dalla pressione atmosferica (il "peso dell'atmosfera" come avrebbe detto). Affermò che lo spazio sopra il mercurio nel suo tubo era un vuoto, un concetto totalmente anti-aristotelico a quel tempo.
Per provarlo ha chiesto l'aiuto di Blaise Pascal e Florin Perier nel portare uno dei due barometri su una montagna, il Puy de Dome nella Francia centrale. La sua previsione era che la pressione in cima alla montagna sarebbe stata inferiore a quella alla base a causa di un minor peso dell'aria.
L'esperimento ha mostrato un calo di altezza (cioè della pressione) e lo stesso Torriceli ha concluso che l'altezza dell'atmosfera sarebbe stata di circa 20 km, al di sopra della quale ci sarebbe stato il vuoto, lo stesso vuoto della parte superiore del tubo del barometro. L'esperimento è stato IMHO uno dei più grandi esperimenti nella storia della fisica. Vedi ad esempio https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768090/


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Direi il famoso esperimento di Michelson-Morley .

Etere luminifero

Un po 'di background prima di iniziare l'esperimento stesso. È abbastanza facile ipotizzare, attraverso le leggi del moto di Newton, che la Terra dovrebbe essere nel vuoto, altrimenti la costante resistenza del viaggio attraverso un mezzo deve alla fine farci schiantare contro il Sole. Nonostante ciò, Isaac Newton stesso propose il concetto di etere luminiferoche pervadeva tutto lo spazio ed era il mezzo attraverso il quale si propagava la luce. Prima di questo punto c'erano vari concetti di uno spazio "eterico" che pervade, ma questo, credo, è stato il primo approccio veramente scientifico al concetto come un modo di spiegare il fenomeno fisico piuttosto che una semplice supposizione dell'esistenza (come i Greci avevano fatto). L'etere luminifero è stato proposto come un concetto quasi magico per evitare numerosi problemi fisici. Penso che Wikipedia lo descriva meglio.

Le qualità meccaniche dell'etere erano diventate sempre più magiche: doveva essere un fluido per riempire lo spazio, ma uno che era milioni di volte più rigido dell'acciaio per sostenere le alte frequenze delle onde luminose. Doveva anche essere privo di massa e senza viscosità, altrimenti avrebbe influenzato visibilmente le orbite dei pianeti. Inoltre sembrava che dovesse essere completamente trasparente, non dispersivo, incomprimibile e continuo su scala molto piccola.

Il concetto di etere luminifero era accettato dall'autorità di Newton e dall'incapacità di spiegare altrimenti la propagazione della luce.

Michelson-Morley Experiment (1887)

Non è stato fino all'esperimento di Michelson-Morley che l'etere luminifero è stato gravemente abbattuto. L'obiettivo dell'esperimento Michelson-Morley era quello di trovare prove di questo etere luminifero e il risultato nullo era una prova molto forte che questo etere non esistesse.

L'esperimento stesso è stato istituito per misurare la velocità della luce attraverso questo etere. L'idea era che quando la Terra si muoveva attraverso l'etere, avrebbe causato una sorta di "vento eterico" che avrebbe rallentato la velocità della luce. Pertanto, se si misurava la velocità della luce nella direzione del vento e perpendicolare ad essa, si dovrebbero ottenere velocità diverse. L'esperimento Michelson-Morley ha creato esattamente questo scenario e ha utilizzato misurazioni sempre più accurate per cercare di trovare questa differenza di velocità. Nessuna differenza fu trovata e l'Etere fu escluso come materiale esistente.

Da quel momento in poi si suppose che lo spazio fosse un vuoto, completamente privo di qualsiasi cosa. Stranamente, questo presupposto era così forte, che la gente non credette nemmeno veramente nel concetto del Vento Solare all'inizio e rimase piuttosto perplessa inizialmente quando mandarono i primi razzi nello spazio con rilevatori di particelle che finirono per rilevare ogni sorta di carica particelle nello spazio. Indipendentemente da ciò, direi che l'esperimento Michelson-Morley è la prima volta che gli scienziati hanno avuto prove scientifiche che lo spazio era un vuoto.


oh questo è un angolo davvero interessante, grazie!
uh

ma l'esperimento MM era prima di Einstein e la contrazione di Lorentz spiega il risultato nullo, quindi l'etere non è più escluso da MM.
Sono il
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